Question

17．小明取酸性鋅錳干電池進(jìn)行研究，他發(fā)現(xiàn)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示．

[查閱資料]（1）鋅皮為金屬鋅（含有少量的鐵）
（2）黑色糊狀填充物由炭黑、MnO₂、ZnCl₂和NH₄Cl等組成
（3）有關(guān)數(shù)據(jù)見下表

溫度/℃		0	20	40	60	80	100
溶解度/g	NH4Cl	29.3	37.2	45.8	55.3	65.6	77.3
	ZnCl2	343	395	452	488	541	614

[實驗探究一]小明取適量黑色糊狀填充物，按如圖2所示實驗流程進(jìn)行探究．
（1）溶液A中溶質(zhì)主要有ZnCl₂和NH₄Cl（填化學(xué)式），操作Ⅱ中采用冷卻熱飽和溶液的方法實現(xiàn)兩者分離的依據(jù)是氯化鋅的溶解度受溫度影響變化大（或二者的溶解度隨溫度變化不同）．
（2）欲從固體M中得到較純的MnO₂，操作Ⅲ可采用簡便方法是灼燒．
[實驗探究二]小明取電池外殼鋅皮，用砂紙打磨干凈，剪成小塊，進(jìn)行實驗．
（1）取一塊鋅皮放入盛有適量稀鹽酸的燒杯中，有ZnCl₂生成．
①實驗中可觀察到的現(xiàn)象是鋅的表面有氣泡產(chǎn)生；該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的置換反應(yīng)．
②下列各組物質(zhì)混合后，也能生成ZnCl₂的有AB（填字母序號）．
A．ZnO與稀鹽酸    
B．ZnSO₄溶液與BaCl₂溶液
C．ZnCO₃與NaCl溶液
D．Zn（NO₃）₂溶液與NH₄Cl溶液
（2）另取一塊鋅皮放入盛有一定量CuSO₄溶液的燒杯中，充分反應(yīng)后得到溶液E和固體F．當(dāng)溶液E中只含有一種溶質(zhì)時，該溶質(zhì)是ZnSO₄（填化學(xué)式）；當(dāng)固體F中只含一種物質(zhì)時，溶液E中最少含有二種溶質(zhì)．
（3）若將6.5g鋅皮與足量稀硫酸完全反應(yīng)，則生成氫氣的質(zhì)量＞0.2g（選填“＜”、“=”或“＞”）．

Answer 1

分析 [實驗探究一]（1）根據(jù)糊狀物中的二氧化錳和炭黑不易溶于水，氯化鋅和氯化銨溶于水，且二者的溶解度隨溫度變化趨勢不同分析；
（2）炭黑能夠和氧氣反應(yīng)，因此分離出二氧化錳可以采用灼燒的方式；
[實驗探究二]①根據(jù)鋅和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣分析現(xiàn)象；
②結(jié)合復(fù)分解反應(yīng)方式的條件分析反應(yīng)；
（2）根據(jù)鋅和硫酸銅反應(yīng)的程度分析成分；
（3）根據(jù)鋅、鐵的混合物與稀硫酸反應(yīng)分析產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量．

解答 解：[實驗探究一]（1）糊狀物中的二氧化錳和炭黑不易溶于水，氯化鋅和氯化銨溶于水，因此溶于水后得到溶液A中含有氯化鋅和氯化銨；觀察表格可知氯化鋅的溶解度受溫度影響變化大，因此可以采用冷卻熱飽和溶液的方法進(jìn)行分離；故答案為：ZnCl₂和NH₄Cl；氯化鋅的溶解度受溫度影響變化大（或二者的溶解度隨溫度變化不同）；
（2）炭黑能夠和氧氣反應(yīng)，而二氧化錳不能，因此分離出二氧化錳可以采用灼燒的方式；故答案為：灼燒；
[實驗探究二]①鋅和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，因此觀察到的現(xiàn)象為有氣泡產(chǎn)生，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)；故答案為：有氣泡產(chǎn)生；置換；
②A．ZnO與稀鹽酸能反應(yīng)產(chǎn)生氯化鋅和水，故正確；    
B．ZnSO₄溶液與BaCl₂溶液反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋇沉淀和氯化鋅，故正確；
C．ZnCO₃與NaCl溶液混合，碳酸鋅不溶于水，因此不能和氯化鈉反應(yīng)，故錯誤；
D．Zn（NO₃）₂溶液與NH₄Cl溶液不能產(chǎn)生沉淀、氣體或水，不符合復(fù)分解反應(yīng)的條件，故錯誤；
故答案為：AB；
（2）鋅和硫酸銅反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋅和銅，當(dāng)溶液E中只含有一種溶質(zhì)時，說明硫酸銅被完全反應(yīng)，因此溶質(zhì)只有硫酸鋅；
當(dāng)固體F中只含一種物質(zhì)時，該是置換出的固體一定是銅，說明鋅鐵沒有剩余，溶質(zhì)只有硫酸鋅和硫酸亞鐵，也可能是鐵不足，溶液中還有硫酸銅，因此溶質(zhì)還有硫酸銅，因此溶液E中最少含有二種溶質(zhì)；
故答案為：ZnSO₄；二；
（3 假設(shè)該樣品全部是鋅，則生成氫氣的量為x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65                           2
6.5g                         x
$\frac{65}{6.5g}$=$\frac{2}{x}$  x=0.2g
假設(shè)該樣品全部是鐵，則生成氫氣的量為x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56                          2
6.5g                       x
$\frac{56}{6.5g}$=$\frac{2}{x}$  x=0.23g
因此二者混合物產(chǎn)生的氫氣應(yīng)該大于0.2g；
故答案為：＞．

點評 本題考查的知識點較多，綜合性較強(qiáng)，能夠考查學(xué)生分析問題的能力，難度不大，依據(jù)相關(guān)的知識分析即可．